Suyun Yapısı ve Önemi Konusu

Yükleniyor...

Suyun Yapısı ve Önemi 7,110

Suyun Yapısı ve Önemi

► Tüm organizmalarda en çok bulunan bileşen sudur.

► Organizmaların toplam kütlesinin %70’inden fazlası sudan oluşur.

► Su, biyolojik yapıların oluşturulması ve yaşamsal faaliyetlerinin gerçekleştirilebilmesi için gerekli inorganik maddelerin en önemlisidir.

► Dünya’nın ve canlı vücutlarının büyük bir kısmı sudan oluştuğundan canlıların yaşamları suyun varlığına bağlıdır.

► Bazı canlıların yaşam alanı sudur. Örneğin; Alg, mercan, balık, yunus, balina gibi.

► Bitkiler, fotosentez yapabilmek için suya ihtiyaç duyar.

► Atmosferdeki oksijenin kaynağını fotosentezde kullanılan su oluşturur.

► Canlılığın devamı için enzimler gereklidir. Su enzimlerin çalışabilmesi için uygun bir ortam sağlar. Ortamdaki su miktarı %15'in altına düşerse enzimler çalışamaz ve canlılık son bulur.

► Besinlerin sindirimi su ile olur (Hidroliz olayları).

► Su otsu bitkilerde turgor basıncı oluşturarak bitkiye desteklik verir. Dik durmasını sağlar.

► Vücut sıcaklığının dengede kalmasını sağlar.

► Su olmadan yaşam olmaz. Bir insan haftalarca yemek yemeden yaşayabilir ancak susuz bir kaç gün yaşayabilir.

► Sağlıklı bir yaşam için günlük 1,5 - 2,5 litre su içmemiz gerekir.

2.Tema 2.Etkinlik

Deney 1: İki Lam Arasında Suyun Özelliklerini Gözlemleme

Yapılış: İki lam kullanılarak, birinin üzerine birkaç damla su damlatılmış ve diğer lam üzerine yerleştirilmiştir. Suyun iki lam arasında ince bir tabaka oluşturması sağlanmıştır. Daha sonra iki lam birbirinden ayrılmaya çalışılmıştır.

Gözlemler: İki lam birbirinden ayrılmakta zorlanılmıştır.

Suyun Özelliği ile İlişkilendirme: Bu deney, suyun kohezyon ve adezyon özelliklerini gözlemlemek için idealdir: Kohezyon: Su moleküllerinin birbirine tutunma özelliği. Suyun lamların arasında sıkıca durmasını sağlar. Adezyon: Su moleküllerinin farklı yüzeylere tutunma özelliği. Suyun, lamların yüzeyine sıkı bir şekilde yapışmasını sağlar.

Sonuç: Deney sırasında suyun kohezyon ve adezyon özellikleri gözlemlenmiştir. Bu özellikler, suyun yüzeylere yapışmasını ve bir tabaka şeklinde dağılmasını sağlamıştır. Ayrıca, su molekülleri arasındaki çekim kuvveti nedeniyle lamların birbirinden ayrılması zorlaşmıştır.

Deney 2: Su Yüzey Geriliminin Gözlemlenmesi

Yapılış: Ağzına kadar suyla dolu bir bardağa, madenî paralar yavaşça bırakılmıştır. Her para eklendiğinde bardağın üst kısmında kavisli bir yapı oluşmuştur ve su, tahmin edilenden daha fazla para eklenmesine rağmen taşmamıştır.

Gözlemler: Suyun yüzeyi kavisli bir şekil almış ve madenî paralar eklenmesine rağmen su bardaktan taşmamıştır.

Suyun Özelliği ile İlişkilendirme: Bu deney, suyun yüzey gerilimi özelliğini gözlemlemek için yapılmıştır: Yüzey Gerilimi: Su molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetleri nedeniyle su yüzeyi, adeta bir zar gibi davranır. Bu, suyun yüzeyinde kavisli bir yapı oluşmasına ve paralar eklense bile suyun taşmamasına olanak tanır.

Sonuç: Deney sırasında suyun yüzey gerilimi özelliği gözlemlenmiştir. Su molekülleri arasındaki güçlü çekim kuvvetleri, suyun yüzeyinde bir gerilim oluşturmuş ve madenî paralar eklenmesine rağmen suyun taşmasını engellemiştir. Bu özellik, suyun fiziksel yapısının çevresel etkilerle nasıl etkileşime girdiğini anlamamız açısından önemli bir örnektir.

Deney 3: Buzun Suyun Üstünde Kalması ve Eridiğinde Suyun Taşmaması

Yapılış: Çeşme suyu ile dolu bir bardağa buz küpleri yavaşça bırakılmıştır. Buz küplerinin su yüzeyinde durduğu ve eridiğinde bardağın taşmadığı gözlemlenmiştir.

Gözlemler: Buz küpleri su yüzeyinde kalmıştır. Buzlar eridikten sonra suyun seviyesi değişmemiş ve bardak taşmamıştır.

Suyun Özelliği ile İlişkilendirme: Bu deney, suyun yoğunluk ve hacim ilişkisi özelliklerini gözlemlemek için idealdir: Yoğunluk: Buz, katı haldeyken sudan daha az yoğun olduğu için suyun yüzeyinde yüzer. Su donduğunda moleküller arasındaki boşluk artar ve bu da yoğunluğun azalmasına neden olur. Hacim Korunumu: Buz küpleri eridiğinde, suyun sıvı halindeki hacmiyle birebir aynı hale gelir. Bu nedenle, buz eridiğinde suyun seviyesi değişmez ve bardak taşmaz.

Sonuç: Deney sırasında suyun yoğunluk özelliği gözlemlenmiştir. Buz, yoğunluğunun sudan düşük olması nedeniyle yüzeyde kalır. Eridiğinde, hacmi aynı kalır ve suyun seviyesi değişmez. Bu, suyun benzersiz fiziksel özelliklerinden biridir ve yaşam için kritik bir rol oynar (örneğin, donmuş göllerin yüzeyde kalması ve su canlılarını koruması gibi).

Deney 4: Su Yüzey Geriliminin Gözlemlenmesi

Yapılış: Çeşme suyu dolu bir bardağa karabiber dökülmüş ve bardağı hareket ettirmeden karabiberin su yüzeyinde kalması sağlanmıştır. Ardından parmak karabiber kaplı yüzeye dokundurulmuş ve ıslaklık kontrol edilmiştir.

Gözlemler: Karabiber, suyun yüzeyinde kalmıştır ve suya batmamıştır. Parmağın karabiber kaplı yüzeye değdirilmesi sonucu parmak ıslanmıştır.

Suyun Özelliği ile İlişkilendirme: Bu deney, suyun yüzey gerilimi özelliğini gözlemlemek için yapılmıştır: Yüzey Gerilimi: Suyun yüzeyindeki moleküller arasındaki kohezyon kuvvetleri, yüzeyin güçlü bir "zar" gibi davranmasına neden olur. Karabiber gibi hafif maddeler suyun yüzey gerilimi sayesinde batmadan yüzeyde kalır. Adezyon: Parmağın su yüzeyine dokunmasıyla, su molekülleri parmağa tutunmuş ve parmağın ıslanmasına neden olmuştur.

Sonuç: Deney sırasında suyun yüzey gerilimi özelliği sayesinde karabiber suyun yüzeyinde kalmıştır. Bu, su moleküllerinin birbirine olan güçlü kohezyon kuvvetleriyle açıklanabilir. Parmağın suya temas etmesiyle adezyon etkisi gözlemlenmiş ve parmak ıslanmıştır. Bu deney, suyun fiziksel özelliklerini anlamada etkili bir örnek olmuştur.

Deney 5: Suyun Çözücülük Özelliğinin Gözlemlenmesi

Yapılış: Çeşme suyu dolu bardaklara sırasıyla birer kaşık tuz, şeker, bal, un ve kahve eklenmiş ve karıştırılmıştır. Ardından her bardağa aynı maddelerden ikişer kaşık daha eklenerek değişimler gözlemlenmiştir. Görsel ve duyusal olarak meydana gelen değişimlerin nedenleri tartışılmıştır.

Gözlemler: 1. Tuz ve Şeker: İlk eklemelerde kolayca çözünmüştür. Ancak, miktar arttıkça çözünme hızı yavaşlamış ve bir süre sonra tuz ve şeker suyun içinde tamamen çözünemez hale gelmiştir. Duyusal: Tuzlu veya tatlı tat belirginleşmiştir.

2. Bal: Su ile kolayca karışmış ancak çözünme süreci şekerden daha yavaş olmuştur. İki kaşık daha eklendiğinde balın yoğun bir kıvam aldığı ve karışımın homojenliğini kaybettiği gözlemlenmiştir. Duyusal: Tat daha yoğun bir hal almıştır.

3. Un: Un suya eklendiğinde karışım bulutlu bir görüntü almış ve un partikülleri suda çözünmemiştir. Karıştırma devam ettikçe suyun daha yoğun bir kıvam aldığı gözlemlenmiştir. Duyusal: Çözünmediği için katı parçacıkların tadı hissedilmiştir.

4. Kahve: Suya eklendiğinde hızla çözünmüş ve renk değişimi meydana gelmiştir. İki kaşık daha eklendiğinde kahvenin tamamen çözündüğü ve suyun renginin daha koyulaştığı gözlemlenmiştir. Duyusal: Tat daha belirgin ve güçlü hale gelmiştir.

Suyun Özelliği ile İlişkilendirme: Bu deney, suyun çözücülük özelliğini gözlemlemek için idealdir: Polar Maddeler (Tuz, Şeker, Bal): Polar yapıya sahip olan tuz, şeker ve bal, suyun çözücü özelliği sayesinde kolayca çözünmüştür. Ancak çözünme sınırına ulaşıldığında (doygunluk noktası), bu maddeler çözünemez hale gelmiştir. Apolar Maddeler (Un): Apolar yapıya sahip olan un, suda çözünmemiş ve karışım içinde asılı halde kalmıştır. Çözünürlüğün Sınırı: Su, belirli bir miktara kadar çözücü olarak görev yapabilir. Fazla miktarda madde eklendiğinde doygunluk noktasına ulaşılır ve çözünme gerçekleşmez.

Sonuç: Bu deney sırasında suyun polar yapısının polar maddeleri çözmede etkili olduğu gözlemlenmiştir. Maddelerin çözünme oranları ve doygunluk noktaları farklılık göstermiştir. Suyun çözücülük özelliği, biyolojik süreçlerde (örneğin, besinlerin hücre içinde çözünmesi) kritik bir rol oynar ve bu deney suyun bu özelliğini anlamada etkili bir örnek olmuştur.

Değerlendirme: Suyun Genel Özelliklerine Günlük Hayattan Örnekler

1. Kohezyon ve Adezyon (Deney 1): Gözlemler: İki lam arasında su moleküllerinin birbirine ve yüzeye tutunması. Günlük Hayattan Örnek: Yağmur damlalarının pencere camına tutunması ve camdan süzülmesi.

2. Yüzey Gerilimi (Deney 2 ve 4): Gözlemler: Madenî paraların suyun yüzeyinde taşmadan birikmesi ve karabiberin suyun yüzeyinde kalması. Günlük Hayattan Örnek: Su örümceklerinin su yüzeyinde yürüyebilmesi.

3. Yoğunluk (Deney 3): Gözlemler: Buz küplerinin suda yüzmesi ve eridiğinde suyun taşmaması. Günlük Hayattan Örnek: Donmuş göllerin yüzeyinde buz tabakası oluşurken altındaki suyun sıvı kalması ve canlıların yaşamını sürdürmesi.

4. Çözücülük (Deney 5): Gözlemler: Tuz, şeker, kahve gibi maddelerin suyun içinde çözünmesi ve un gibi maddelerin çözünememesi. Günlük Hayattan Örnek: Çay veya kahve hazırlarken şekerin suyun içinde çözünmesi. Yemek yaparken tuzun çorba veya yemek içinde çözünmesi.

Sonuç: Suyun kohezyon, adezyon, yüzey gerilimi, yoğunluk ve çözücülük gibi özellikleri, günlük yaşamımızda sürekli karşılaştığımız olaylarla ilişkilendirilebilir. Bu özellikler, suyun hayat için neden bu kadar vazgeçilmez olduğunu ve biyolojik süreçlerde oynadığı kritik rolü anlamamıza yardımcı olur.

Suyun Kimyasal Yapısı

► Su molekülü 2 Hidrojen ve 1 Oksijen (H2O) atomundan oluşur.

► Hidrojen atomları oksijene birer kovalent bağ ile bağlanır.

Su Molekülü ve Bağları

Bu bağlanma esnasında Hidrojen ve Oksijendeki elektronlar eşit olarak dağılmazlar.

► Oksijen tarafında negatif (-) yük, Hidrojen tarafında pozitif (+) yük durumu vardır.

► Bu eşit olmayan yük dağılımı nedeniyle; bir kutbu (+), bir kutbu (-) yük taşıyan moleküle polar molekül denir.

► Su polar özellik gösteren bir bileşiktir.

► Polar özellik suyun iyi bir çözücü olmasını sağlar.

► Su molekülleri birbirine Hidrojen bağları ile bağlanır.

► Hidrojen bağları ile su moleküllerinin birbirine tutunmasını sağlayan kuvvete kohezyon kuvveti denir.

► Su moleküllerinin farklı bir moleküle ya da bir yüzeye tutunmasını sağlayan kuvvete ise adhezyon kuvveti denir.

► Suyun bu özellikleri bitkilerde köklerle alınan su ve minerallerin üst kısımlara kadar taşınmasında etkili olur.

Suyun Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerinin Canlılar İçin Önemi

1. Suyun Kohezyonu ve Adhezyonu

► Su moleküllerini bir arada tutan hidrojen bağlarının etkisiyle kohezyon kuvveti oluşur.

► Kohezyon ile bitkilerde suyun yükseklere taşınması sağlanır.

► Kohezyon, su yüzeyinde bir yüzey gerilimi oluşturur. Bazı böceklerin su üzerinde yürümesi bu sayede olur.

► Suyun başka moleküllere tutunmasını sağlayan kuvvete adhezyon kuvveti denir.

► Yapraklarda terleme sonucunda oluşan emme kuvveti ve kohezyon-adhezyon kuvvetleri sayesinde su, bitkilerin köklerinden yapraklarına kadar kesintisiz bir sütun şeklinde yer çekimine zıt yönde taşınır.

2. Suyun Taşıyıcı Özelliği

► Hücrelerin ihtiyaç duyduğu maddelerin taşınması ve hücrelerde oluşan metabolik atıkların uzaklaştırılması suyun varlığı ile mümkündür.

3. Suyun Çözücü Özelliği

► Canlı sistemlerdeki reaksiyonların gerçekleşmesini sağlar.

► Sindirim olaylarında su kullanılır.

► Besin ve boşaltım maddeleri suda çözünmüş olarak taşınır.

► Vücutta oluşan zehirli atıkların seyreltilmesini sağlar.

► Bitkiler mineralleri ancak suda çözünmüş olarak alabilir.

4. Suyun Yüksek Özgül Isıya Sahip Olması

► Suyun yüksek özgül ısıya sahip olması ve ısıyı depolama özelliği, deniz ve okyanuslardaki suyun yavaş yavaş ısınıp soğumasını sağladığından canlıların olumsuz etkilenmesini önler.

► Vücut ısısını dengeler. Sıcak havalarda terleme ile vücut ısısını düşürür.

► Hava sıcaklıklarını kararlı hale getirir.

5. Suyun Donma Özelliği

► Suyun donmasıyla oluşan buz, yoğunluğu daha az olduğundan su yüzeyinde kalarak daha alt tabakalardaki suyun soğuk hava ile temasını önler, suda yaşayan canlıların donmadan yaşamlarına devam etmelerine olanak sağlar.

6. Suyun Buharlaşma ve Yoğunlaşma Özelliği

► Doğadaki su döngüsünün gerçekleşmesini sağlar.

► Terleme ile metabolik atıkların atılmasını ve vücut ısısının düzenlenmesini sağlar.

► Suyun buharlaşma ısısı yüksektir ve bu yüzden ani sıcaklık değişimlerinde gaz haline geçerek vücut ısısının ayarlanmasında etkili olur. 

► Bitkiler terleme ile su kaybettiğinde köklerden üst kısımlara doğru bir emme kuvveti oluşur. Böylece bitkiler topraktan su ve mineral alırlar. 

7. Yüzey Gerilimi

► Suyun kohezyon kuvvetine bağlı olarak oluşan yüzey gerilimi sayesinde bazı canlılar su yüzeyinde durabilir ve yürüyebilir.

Konuya Ait Sorular
  • Soru 1.

    1447

    Su, en önemli inorganik moleküllerden biridir ve birçok biyolojik sürecin gerçekleşmesi için gereklidir. Yaşamın temel yapı taşlarından biri olan su, sahip olduğu özel özellikler sayesinde canlılık için vazgeçilmez bir bileşen hâline gelir. Vücutta metabolik atıkların uzaklaştırılmasında ve besin maddelerinin taşınmasında önemli rol oynar.

    Canlılarda metabolik atıkların su yardımıyla vücuttan uzaklaştırılması suyun hangi özelliği ile açıklanabilir?

    Doğru Cevap İçin Tıklayınız...


    Soru 2.

    1241

    Biyoloji öğretmeni, suyun canlılar için önemini kavratmak amacıyla okul yakınındaki göle gezi düzenleyerek öğrencilerinden gözlem yapmalarını ister. Çeşitli böceklerin su yüzeyinde batmadan durabilmesi ve yürüyebilmesi öğrencilerin dikkatini çeker. Öğretmen, öğrencilerinden soğuk havalarda su yüzeyinin buzla kaplanmasına rağmen balıkların neden donmadığını düşünmelerini ister.

    Bir öğrenci, gözlemlediği canlıların neden suya batmadığını ve göl yüzeyinin donmasından balıkların neden etkilenmediğini merak edip araştırır. Suyun özellikleri ve önemiyle ilgili çalışmaları inceler ve aşağıdaki bilgilere ulaşır:

    * Bazı böcekler örneğin su örümceği, su yüzeyinde batmadan yürüyebilir.

    * Su, moleküllerin birbirleriyle etkileşimi sonucu oluşan kuvvetin etkisiyle yüzeyinde görünmez bir film varmış gibi davranır.

    * Su 4 ºC'de en yüksek yoğunluğa sahiptir.

    * Düşük sıcaklıklarda katılaşan suyun yoğunluğu sıvı hâlden daha düşüktür.

    Gözlem sürecini ve ulaşılan bilgileri göz önünde bulundurarak aşağıdaki soruları cevaplayınız.

    1. Bazı böceklerin su yüzeyinde batmadan durabilmesi veya yürüyebilmesi suyun hangi özeligi ile ilgilidir? Açıklayınız.

    2. Soğuk havalarda su yüzeyi buzla kaplanmasına rağmen su canlıları yaşamlarını sürdürebilmektedir. Bu durum suyun hangi özelliği ile açıklanabilir?

    Doğru Cevap İçin Tıklayınız...